【正文】 正值。上行注入站也設(shè)在2 汽車導(dǎo)航儀結(jié)構(gòu)和工作原理 范登堡空軍基地。它的任務(wù)主要是在每顆衛(wèi) 星運行至上空時把這類導(dǎo)航數(shù)據(jù)及主控站的指令注入到衛(wèi)星。這種注入對每顆 GPS 衛(wèi)星每天進(jìn)行一次，并在衛(wèi)星離開注入站作用范圍之前進(jìn)行最后的注入。 全球定位系統(tǒng)具有性能好、精度高、應(yīng)用廣的特點，是迄今最好的導(dǎo)航定位系統(tǒng)。隨著全球定位系統(tǒng)的不斷改進(jìn)，硬、軟件的不斷完善，應(yīng)用領(lǐng)域正在不斷地開拓，目前已遍及國民經(jīng)濟(jì)各種部門，并開始逐步深入人們的日常生活 衛(wèi)星定位系統(tǒng) 最早的衛(wèi)星定位系統(tǒng)是美國的子午儀系統(tǒng)（ Troosn），１９５８年研制，６４年正式投入使用。 由于該系統(tǒng)衛(wèi)星數(shù)目較?。?56 顆），運行 高度較低（平均 10000：Ｍ），從地面站觀測到衛(wèi)星的時間隔較長（平均 ），因而它無法提供連續(xù)的實時三維導(dǎo)航，而且精度較低。為滿足軍事部門和民用部門對連續(xù)實時和三維導(dǎo)航的迫切要求。 1973 年美國國防部制定了 GPS 計劃。 ３） GPS 發(fā)展歷程 GPS 實施計劃共分三個階段： 第一階段為方案論證和初步設(shè)計階段。從 1973 年到 1979 年，共發(fā)射了４顆試驗衛(wèi)星。研制了地面接收機(jī)及建立地面跟蹤網(wǎng)。 第二階段為全面研制和試驗階段。從 1979 年到 1984 年．又陸續(xù)發(fā)射了７顆試驗衛(wèi)星，研制了各種用途接收機(jī)。實驗表 明， GPS 定位精度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。 第三階段為實用組網(wǎng)階段。 1989 年２月４日第一顆 GPS 工作衛(wèi)星發(fā)射成功，表明GPS， 系統(tǒng)進(jìn)入工程建設(shè)階段。 1993 年底實用的 GPS 網(wǎng)即（ 21+3） GPS 星座已經(jīng)建成，今后將根據(jù)計劃更換失效的衛(wèi)星。 GPS 系統(tǒng)包括三大部分：空間部分 — GPS 衛(wèi)星星座：地面控制部分一地面監(jiān)控系2 汽車導(dǎo)航儀結(jié)構(gòu)和工作原理 統(tǒng)：用戶設(shè)備部分 — GPS 信號接收機(jī)。 ｌ、 GPS 衛(wèi)星星座（王解先， GPS 精密定軌定位， 1997） 由 21 顆工作衛(wèi)星和３顆在軌備用衛(wèi)星組成 GPS 衛(wèi)星星座，記作（ 21+3） GPS 星座。24 顆衛(wèi)星均 勻分布在６個軌道平面內(nèi)，軌道傾角為 55 度．各個軌道平面之間相距 60度。即軌道的升交點赤經(jīng)各相差６０度。每個軌道平面內(nèi)各顆衛(wèi)星之間的升交角距相差90 度，一軌道平面上的衛(wèi)星比西邊相鄰軌道平面上的相應(yīng)衛(wèi)星超前 30 度。 在兩萬公里高空的 GPS 衛(wèi)星，當(dāng)?shù)厍驅(qū)阈莵碚f自轉(zhuǎn)一周時，它們繞地球運行二周．即繞地球一周的時間為１２恒星時。這樣，對于地面觀測者來說，每天將提前４分鐘見到同一顆 GPS 衛(wèi)星。位于地平線以上的衛(wèi)星顆數(shù)隨著時間和地點的不同而不同，最少可見到４顆，最多可見到１１顆。在用 GPS 信號導(dǎo)航定位時，為了結(jié) 算測站的三維坐標(biāo)，必須觀測４顆 GPS 衛(wèi)星．稱為定位星座。這４顆衛(wèi)星在觀測過程中的幾何位置分布對定位精度有一定的影響。對于某地某時，甚至不能測得精確的點位坐標(biāo)，這種時間段叫做“間隙段”。但這種時間間隙段是很短暫的，并不影響全球絕大多數(shù)地方的全天候，高精度、連續(xù)實時的導(dǎo)航定位測量。 GPS 工作衛(wèi)星的編號和試驗衛(wèi)星基本相同。 ２、地面監(jiān)控系統(tǒng) 對于導(dǎo)航定位來說， GPS 衛(wèi)星是一動態(tài)已知點。星的位置是依據(jù)衛(wèi)星發(fā)射的星歷 —描述衛(wèi)星運動及其軌道的的參數(shù)算得的。每顆 GPS 衛(wèi)星所播發(fā)的星歷，是由地面監(jiān)控系統(tǒng)提供的。衛(wèi)星 上的各種設(shè)備是否正常工作，以及衛(wèi)星是否一直沿著預(yù)定軌道運行，都要由地面設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測和控制。地面監(jiān)控系統(tǒng)另一重要作用是保持各顆衛(wèi)星處于同一時間標(biāo)準(zhǔn) — GPS 時間系統(tǒng)。這就需要地面站監(jiān)測各顆衛(wèi)星的時間，求出鐘差。然后由地面注入站發(fā)給衛(wèi)星，衛(wèi)星再由導(dǎo)航電文發(fā)給用戶設(shè)備。 GPS 工作衛(wèi)星的地面監(jiān)控系統(tǒng)包括一個主控站、三個注入站和五個監(jiān)測站。 ３、 GPS 信號接收機(jī) 2 汽車導(dǎo)航儀結(jié)構(gòu)和工作原理 GPS 信號接收機(jī)的任務(wù)是：能夠捕獲到按一定衛(wèi)星高度截止角所選擇的待測衛(wèi)星的信號，并跟蹤這些衛(wèi)星的運行，對所接收到的 GPS 信號進(jìn)行變換、放大和處理，以便 測量出 GPS 信號從衛(wèi)星到接收機(jī)天線的傳播時間．解譯出 GPS 衛(wèi)星所發(fā)送的導(dǎo)航電文，實時地計算出測站的三維位置，位置，甚至三維速度和時間。 GPS 衛(wèi)星發(fā)送的導(dǎo)航定位信號，是一種可供無數(shù)用戶共享的信息資源。對于陸地、海洋和空間的廣大用戶，只要用戶擁有能夠接收、跟蹤、變換和測量 GPS 信號的接收設(shè)備，即 GPS 信號接收機(jī)?？梢栽谌魏螘r候用 GPS 信號進(jìn)行導(dǎo)航定位測量。根據(jù)使用目的的不同。用戶要求的 GPS 信號接收機(jī)也各有差異。目前世界上已有幾十家工廠生產(chǎn) GPS接收機(jī)，產(chǎn)品也有幾百種 導(dǎo) 航儀的組成和工作原理 導(dǎo)航儀 的硬件組成 GPS 導(dǎo)航儀的運行還需要一個 汽車導(dǎo)航系統(tǒng) 。光有 GPS 系統(tǒng)還不夠，它只能夠接收 GPS 衛(wèi)星發(fā)送的數(shù)據(jù)，計算出用戶的三維位置 、方向以及運動速度和時間方面的信息，沒有路徑計算能力。用戶手中的 GPS 接收設(shè)備要想實現(xiàn)路線導(dǎo)航功能還需要一套完善的包含硬件設(shè)備、電子地圖、導(dǎo)航軟件在內(nèi)的汽車導(dǎo)航系統(tǒng)。 GPS 導(dǎo)航儀硬件包括芯片、天線、處理器、內(nèi)存、屏幕、按鍵、揚聲器等組成部分。 但就目前情況看來，市場中的 GPS 汽車導(dǎo)航儀在硬件上的差距并不大，內(nèi)置的軟件地圖也已很難分出誰好設(shè)誰壞，現(xiàn)在我國有八家地圖公司從事導(dǎo)航地圖軟件的測繪與開發(fā)，如四維圖新，凱立德，道道通，城際通 .......,經(jīng)過幾年的不斷開發(fā)完善，都已能提供相當(dāng)好的導(dǎo)航地圖軟件。 總結(jié)一下，一部完整的 GPS 汽車導(dǎo)航儀是由芯片、天線、處理器、內(nèi)存、顯示屏、揚聲器、按鍵、擴(kuò)展功能插槽、地圖導(dǎo)航軟件 9 個主要部分組成 2 汽車導(dǎo)航儀結(jié)構(gòu)和工作原理 車載導(dǎo)航儀的工作原理 導(dǎo)航軟件運行的硬件平臺主要由嵌入式計算機(jī)、觸摸式液晶顯示器、 GPS 接收器、壓電震動陀螺儀， 車速感應(yīng)器，硬件擴(kuò)展接口等組成?？膳鋫涔Ψ拧?DVD 光驅(qū)、 TV 調(diào)諧器、內(nèi)置 FM 等可在 wjdows Nr， wjndows CF 操作系統(tǒng)下運行。導(dǎo)航數(shù)據(jù)存放在ＣＦ卡上（或光盤）．可以隨時更換 CF 卡（或光盤）。 CF 卡（或光盤）上的數(shù)據(jù)主要有交通道路信息，交通管制信息，地名，電話等信息。 圖 2 車載導(dǎo)航儀裝置結(jié)構(gòu)圖 車用導(dǎo)航系統(tǒng)主要由全球定位系統(tǒng)（ GPS）和液晶顯示器（ LCDDISPUW）兩部分構(gòu)成。內(nèi)置的 GPS 天線會接收到來自環(huán)繞地球 的 24 顆 GPS 衛(wèi)星中的至少３顆所傳遞的數(shù)據(jù)信息，由此測定汽車當(dāng)前所處的位置。 GPS 是一種能接收定位衛(wèi)星信號，經(jīng)過微處理器計算出汽車所在精確經(jīng)度和緯度以2 汽車導(dǎo)航儀結(jié)構(gòu)和工作原理 及汽車速度和方向，并在顯示器上顯示出來的一種裝置。它是通過地面任意一點（如汽車）和上空四顆定位衛(wèi)星的相對距離計算出汽車的準(zhǔn)確位置。如果我們知道某點距一顆衛(wèi)星的距離，我們可以知道該點必然處于以第一顆衛(wèi)星為球心，以距離為半徑的球面上，如果再知道距第二顆已知衛(wèi)星的距離，我們可以確認(rèn)該點處于兩個球面相交的圓形曲線上，有了第三顆衛(wèi)星我們就可以將第三個球面和前一 個圓形曲線相交于兩點。一般通過第四顆衛(wèi)星的距離我們就可以唯一確定該點的經(jīng)緯度了。 GPS 還可以直接輸入地名，經(jīng)緯度，電話號碼來進(jìn)行線路檢索，快捷地提供一條到達(dá)目的地的最佳路線；由于道路阻塞，路段施工或走錯了路等意外情況，最佳路線行不通時，經(jīng)再檢索可以提供新的行車路線：為使駕駛員事先了解行駛中路面變化情況，它可做出語音提示，例如一般道路 500 米之前，高速公路 1000 米之前向駕駛員說明路面情況及可更改的方向：汽車行駛在交叉路口前，能自動現(xiàn)實路口全畫面圖，指定交叉點名稱，拐彎后道路名及方向，這是汽車電子導(dǎo)航中一項 最主要功能。 圖 3 衛(wèi)星定位圖示 汽車導(dǎo)航系統(tǒng)內(nèi)部裝有儲存大量電子地圖信息的 CD． ROM，通過 GPS 衛(wèi)星信號確定的位置坐標(biāo)與此相匹配，便可確定汽車在電子地圖中的準(zhǔn)確位置。 2 汽車導(dǎo)航儀結(jié) 構(gòu)和工作原理 在此基礎(chǔ)上。將會實現(xiàn)行車導(dǎo)航、路線推薦、信息查詢、播放等多種功能。駕駛者只須通過觀看顯示器上的畫面、收聽語音提示，操縱手中的遙控器即可實現(xiàn)上述功能， 從而輕松自如地駕車。 ２． GPS 定位信息的接收 一臺 GPS 接收機(jī)被安裝在車上，接收高達(dá) 11 顆的衛(wèi)星信號。這些信號用來精確確定車輛的位置，但它可能遭受偶然的干擾，如壞 天氣影響、隧道和建筑物遮擋、超寬帶無線電通信干擾等，為此通常采用航位推算導(dǎo)航（如慣性傳感器）或輔助定位技術(shù)作為GPS 信號丟失時的補(bǔ)償，以使導(dǎo)航系統(tǒng)功能連續(xù)。 ３．車載傳感器 通常包括測量轉(zhuǎn)彎速率的陀螺僅、輸出電子速度脈沖的測速計以及測量方向的羅盤。這些數(shù)據(jù)被用來進(jìn)行航位推算，以便確定車輛相對道路的運動。這部分不在我們的討論的范圍內(nèi)。 ４．導(dǎo)航電子地圖處理 導(dǎo)航用電子地圖在整個汽車導(dǎo)航應(yīng)用體系中起到核心的作用，針對不同導(dǎo)航應(yīng)用往往會采用不同規(guī)格的電子地圖。通常電子地圖由記錄實際地 物的地理數(shù)據(jù)和與實際地物相關(guān)的標(biāo)識、整飾信息以及各類附加信息組成。根據(jù)應(yīng)用場合的不同，電子地圖的選用也是不同的，我們現(xiàn)在使用的是。鼬麗格式的電子地圖數(shù) 據(jù)。 本章小結(jié) 3 導(dǎo)航儀的故障分析與診斷 3 導(dǎo)航儀的故障分析與診斷 導(dǎo)航儀的常見故障分析 汽車導(dǎo)航儀正在從高檔轎車向中、低檔轎車覆蓋，原廠配置或后加裝導(dǎo)航儀的車輛越來越多，例如廣州 豐田 凱美瑞（圖 1）和 北京 現(xiàn)代 索納塔 御翔的一些車型都配置了汽車導(dǎo)航儀。 圖 4 汽車導(dǎo)航儀 ? 汽車導(dǎo)航儀常 見故障 汽車導(dǎo)航系統(tǒng)包括導(dǎo)航主機(jī)（導(dǎo)航模塊）、顯示屏、天線以及揚聲器等部件。汽車導(dǎo)航儀與其他多媒體系統(tǒng)共用一個顯示屏，還會共用其他一些部件和線路，由此可能會帶來一些相互牽連的故 障。而且汽車行駛中產(chǎn)生的振動和其他用電設(shè)備的電磁干擾等原因也會成為故障的誘因。 故障 1 3 導(dǎo)航儀的故障分析與診斷 故障現(xiàn)象：顯示屏上的全球定位系統(tǒng)的圖標(biāo)（例如 “GPS” 字樣）顏色呈灰色（圖2）或不顯示。 檢修說明：這說明導(dǎo)航模塊沒有接收到衛(wèi)星信號。導(dǎo)航模塊接收到衛(wèi)星信號時，全球定位系統(tǒng)的圖標(biāo)應(yīng)呈激活狀態(tài)，例如呈綠色。出現(xiàn)此類故障時，可參考下面的步驟 進(jìn)行檢查。 （ 1）檢查車體周圍有無屏蔽物遮擋，應(yīng)將車輛移到戶外空曠處繼續(xù)檢查。車輛在高層建筑、隧道以及地下停車場時，導(dǎo)航信號可能被屏蔽。 （ 2）檢查前風(fēng)擋玻璃是否貼有太陽膜，如果有，應(yīng)改變導(dǎo)航儀天線的位置進(jìn)行試驗。太陽膜對導(dǎo)航儀天線和遙控器信號均有一定的屏蔽作用，特別是金屬太陽膜?？梢允褂醚娱L線將導(dǎo)航儀天線移到?jīng)]有貼太陽膜的玻璃處或接出車外（圖 3），這樣操作后如果有信號出現(xiàn)，說明是太陽膜的原因；如果沒有信號出現(xiàn)，說明導(dǎo)航天線或?qū)Ш侥K性能不良。有些導(dǎo)航天線與收音機(jī)的天線制成一體，安裝在后風(fēng)擋玻璃上或 車頂；也有單獨的導(dǎo)航儀天線，一般安裝在儀表板下靠近 A 柱的地方。需要注意的是，導(dǎo)航天線的安裝位置應(yīng)處于水平狀態(tài)。 圖 5 GPS 字樣呈灰色 3 導(dǎo)航儀的故障分析與診斷 圖 6 將導(dǎo)航儀天線接出車外 （ 3）檢查導(dǎo)航模塊是否進(jìn)水，如果在儀表板上放置水杯可能導(dǎo)致導(dǎo)航模塊和導(dǎo)航主機(jī)進(jìn)水。 故障 2 故障現(xiàn)象：對于需要使用地圖光盤的導(dǎo)航儀，導(dǎo)航主機(jī)不讀盤。 檢修說明：應(yīng)確認(rèn)地圖光盤是否正確。檢 查光盤表面有無污漬，如果有，對光盤進(jìn)行清洗或更換。檢查顯示屏是否能夠顯示，如果能夠正常顯示出導(dǎo)航信息之外的其他多媒體信息，應(yīng)檢查導(dǎo)航主機(jī)是否有正常的電源。對于后加裝的汽車導(dǎo)航儀，如果導(dǎo)航儀使用點煙器供電，應(yīng)檢查點煙器能否正常工作。 故障 3 故障現(xiàn)象：使用音響時，顯示屏可以正常顯示，但是開啟導(dǎo)航功能（按下 NAV 或MAP 按鍵）后顯示屏無顯示。 3 導(dǎo)航儀的故障分析與診斷 檢修說明：這種情況往往是導(dǎo)航主機(jī)或?qū)Ш侥K的故障。 故障 4 故障現(xiàn)象：在正常導(dǎo)航的過程中，電子地圖突然不變化或出現(xiàn)一片空白。 檢修說明：這種情況可 能是車速過高造成的。當(dāng)車速超過一定范圍時（例如140 km/h），有些導(dǎo)航儀顯示屏顯示信息會停滯不變，這種情況在早期的導(dǎo)航儀產(chǎn)品（包括一些原廠配置的導(dǎo)航儀）上比較常見。目前很多導(dǎo)航儀已經(jīng)提高了處理信息的能力，這種情況就比較少見了。另外，如果將顯示區(qū)域設(shè)置到?jīng)]有道路的位置或顯示比例尺設(shè)置過大，也會出現(xiàn)顯示信息似乎不變化的情況。 導(dǎo)航儀突發(fā)故障的解決辦法 隨著購買新車的消費者越來越多，汽車用品也逐漸走入車主的生活中，而導(dǎo)航儀這類汽車用品則成為不少車主的必選品 硬件故障 汽車銷售量明顯增多，買車的消費著 越來越多。 汽車用品 市場迎來了很大的機(jī)遇。尤其是像 汽車導(dǎo)航 儀這類 汽車用品 則成為不少車主的必選品。但是汽車導(dǎo)航儀在使用過程中會出現(xiàn)各種各樣的故障 ,網(wǎng)絡(luò)品牌 。 中國聯(lián)合市場調(diào)研網(wǎng) 通過調(diào)研發(fā)現(xiàn)目前市場上多數(shù)導(dǎo)航產(chǎn)品的確存在部分通病，若用戶稍不注意，使用半年到一年就會發(fā)作 .所以了解一下汽車導(dǎo)航儀突然出現(xiàn)故障的解決方法是有必要的。 最近，有些使用這者使用過程中出現(xiàn)了各種故障，其中提到的部分故障也正